我國汽車尾氣排放的現(xiàn)狀與對策

1、我國汽車尾氣排放的現(xiàn)狀與對策目 錄第一章 我國汽車尾氣排放的現(xiàn)狀 . 3 第二章 汽車尾氣排放的主要成分及危害 . 3 2.1 汽車尾氣排放的污染物 . 3 2.1.1 一氧化碳(co) . 3 2.1.2 碳?xì)浠衔?hc) . 4 2.1.3 氮氧合化物(nox) . 4 2.1.4 二氧化硫(so2). 4 2.1.5 二氧化碳(co2) . 5 2.2 汽車排放污染的危害 . 5 第三章 我國汽車尾氣危害的主要原因 . 6 3.1 汽車排放性能差 , 汽車保養(yǎng)及淘汰制度不嚴(yán)格 . 6 3.2 汽車保有量增加過快 , 而且集中在城市 . 6 3.3 我國汽車燃油能耗標(biāo)準(zhǔn)落后 . 6 3.

2、4公民對汽車尾氣排放危害的意識淡薄 . 6 第四章 影響汽車尾氣排放因素分析 . 7 4.1 燃油對排放的影響 . 7 4.1.1 辛烷值的影響 . 7 . 7 4.1.2 硫含量的影響 . 4.2 空燃比對尾氣的影響 . 7 4.3 點火正時對尾氣的影響 . 8 4.4 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速對尾氣的影響 . 8 4.5 發(fā)動機(jī)負(fù)荷對尾氣的影響 . 9 第五章 我國與國外汽車排放標(biāo)準(zhǔn)對比分析 . 9 5.1 我國與國外汽車的排放標(biāo)準(zhǔn)對比 . 9 5.2我國近幾年的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn) . 10 5.3 美國汽車排放標(biāo)準(zhǔn) . 10 5.4 歐洲汽車排放標(biāo)準(zhǔn) . 11 第六章 我國汽車尾氣排放的檢測 . 12 6.

3、1 汽油機(jī)尾氣檢測 . 12 6.1.1 汽油機(jī)尾氣檢測設(shè)備 . 12 6.1.2 汽油機(jī)的尾氣檢測規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) . 14 6.2 柴油機(jī)尾氣檢測 . 15 6.2.1 柴油機(jī)尾氣檢測設(shè)備 . 15 6.2.2 柴油機(jī)的尾氣檢測規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) . 16 第七章 我國汽車尾氣治理的對策 . 17 7.1 改進(jìn)燃料品質(zhì) . 17 7.1.1 改進(jìn)煉油工藝 . 17 7.1.2 合理選用燃油添加劑 . 17 7.1.3 推行待用燃料 . 18 7.2 嚴(yán)格執(zhí)行廢氣排放的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方便準(zhǔn)與法規(guī) . 18 7.3 汽車生產(chǎn)過程中的技術(shù)改進(jìn) . 18 7.3.1 渦輪增壓技術(shù) . 18 7.3.2 三元催化轉(zhuǎn)化裝

4、置 . 18 1 7.3.3 廢氣再循環(huán)系統(tǒng) . 18 7.3.4 電子燃油噴射技術(shù) . 19 7.4 推行 i/m 制度，提高駕駛員環(huán)保意識 . 19 7.5 優(yōu)化我國的公共交通管理 . 19 總結(jié) . 19 致謝 . 21 參考文獻(xiàn) . 21 2 第一章 我國汽車尾氣排放的現(xiàn)狀隨著我國經(jīng)濟(jì)的快高速發(fā)展，我國人民生活水平不斷提高，我國的汽車保有量快速增加，現(xiàn)今的社會汽車已成為不可或缺的交通工具，但汽車數(shù)量增加的同時，汽車尾氣排放對環(huán)境造成的污染也越來越嚴(yán)重。在我國的大中城市，汽車尾氣排放逐漸成為環(huán)境污染的主要污染源，控制汽車尾氣排放也成為當(dāng)今社會發(fā)展中的重大課題。因此，加強(qiáng)汽車排放控制和治理

5、將刻不容緩。在我國汽車石油消耗量約占全國石油消費的1/3 以上，而且隨著汽車保有量的增加，其消費量仍會加大。我國某城市曾對該市的機(jī)動車輛尾氣污染程度作了如下初步調(diào)查 : 該市目前擁有機(jī)動車輛13 萬輛，并以年增率15% 的速度增加。機(jī)動車年排放一氧化碳 34 萬噸，相當(dāng)于該市工業(yè)企業(yè)一氧化碳排放量的10 倍。市區(qū)主要交通道路中心點一氧化碳超標(biāo)2 倍以上的達(dá) 25% ，在車流量高峰之際，有的監(jiān)測點一氧化碳濃度高達(dá)每立方米10mg ，超標(biāo) 2 倍。在車流量比較集中的火車站，氮氧化合物測點平均值為每立方米0.059mg，超標(biāo)準(zhǔn) 0.18 倍。因此 , 汽車尾氣污染日趨嚴(yán)重, 現(xiàn)代城市大氣污染主要來源

6、于汽車尾氣。有資料表明，我國各大中型城市汽車尾氣排放物造成空氣污染占到50% 左右，且對在用車檢測結(jié)果來看，尾氣排放不合格的車輛占被檢測車的10-30% 。環(huán)境保護(hù)部日前發(fā)布2011 年中國機(jī)動車污染防治年報，公布“十一五”期間全國機(jī)動車污染排放情況。結(jié)果顯示，我國已連續(xù)兩年成為世界汽車產(chǎn)銷第一大國，尾氣排放成為空氣污染的重要來源?！笆晃濉逼陂g，我國機(jī)動車保有量呈快速增長態(tài)勢，由1.18 億輛增加到 1.9億輛，平均每年增長10% 。其中，汽車保有量由3088萬輛增加到 7721.7 萬輛，增加了 150% 。按汽車排放標(biāo)準(zhǔn)分類，達(dá)到國iii及以上排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車占汽車總保有量的 41.1%，

7、國 ii 汽車占 25.5%，國 i 汽車占 20.6%，其余 12.8%的汽車還達(dá)不到國 i 排放標(biāo)準(zhǔn)。按環(huán)保標(biāo)志進(jìn)行分類，“綠標(biāo)車”占79.8% ，其余 20.2%的車輛為“黃標(biāo)車”。機(jī)動車保有量的快速增加，使機(jī)動車污染防治的重要性和緊迫性日益凸顯。監(jiān)測表明，我國城市空氣開始呈現(xiàn)出煤煙和機(jī)動車尾氣復(fù)合污染的特點。一些地區(qū)灰霾、酸雨和光化學(xué)煙霧等區(qū)域性大氣污染問題頻繁發(fā)生，這些問題的產(chǎn)生都與車輛尾氣排放密切相關(guān)。同時，由于機(jī)動車大多行駛在人口密集區(qū)域，尾氣排放直接影響群眾健康。那么汽車尾氣排放物中這些有害物質(zhì)是如何形成，又有何危害呢? 第二章 汽車尾氣排放的主要成分及危害 2.1 汽車尾氣排

8、放的污染物汽車尾氣中排放的污染物有一氧化碳(co)、碳?xì)浠衔?(hc)、氮氧化合物 (nox)以及對人體產(chǎn)生不良影響的其他一些固體顆粒，尤其是含鉛汽油，對人體的危害更大。鉛在廢氣中呈微粒狀態(tài)，隨風(fēng)擴(kuò)散。汽油主要由碳和氫組成，汽油正常燃燒時生成二氧化碳、水蒸氣和過量的氧等物質(zhì)。但由于燃料中含有其他雜質(zhì)和添加劑，且燃料常常不能完全燃燒，常排出一些有害物質(zhì)。汽車尾氣成分非常復(fù)雜，有100種以上，其主要污染物包括一氧化碳(co)、碳?xì)浠衔?(hc)和氮氧化合物 (nox)。2.1.1 一氧化碳 (co) co主要是燃料燃燒不完全的產(chǎn)物，co的生成主要受混合氣濃度的影響。在過量空氣系數(shù)， l 的濃混

9、合氣工況時，由于缺氧使燃料中的碳不能完全氧化成co2 ，co作為其中間3 產(chǎn)物產(chǎn)生。在空氣系數(shù)，l 的稀混合氣工況時，理論上不應(yīng)有co 產(chǎn)生，但實際燃燒過程中，由于混合不均勻造成局部區(qū)域產(chǎn)生co;或者已成為產(chǎn)物的co2 和 h2o在高溫時吸熱，產(chǎn)生熱離解反應(yīng)生成co 。co是一種無色、無味但有劇烈毒性的氣體。它不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而成為大氣中比較穩(wěn)定的組成部分, 能停留 2,3 年之久。當(dāng)人們吸入過多的co后,co可與血液中的血紅蛋白有較強(qiáng)的親和力，會妨礙血紅蛋白的輸送氧氣的能力。當(dāng)空氣中的一氧化碳濃度超過一定數(shù)量時，人就會出現(xiàn)頭痛、嘔吐等中毒癥狀，濃度再大時，甚至可導(dǎo)致人死亡。co是汽車發(fā)

10、動機(jī)排出有害成分中濃度最大的氣體; 它引起的公害稱為汽車尾氣排放的第一大公害?？諝庵?co的體積含量及其危害見表2-1。表 2-1 大氣中 co和含量及其危害co體積含量 (10-6) 血液中 co-hb(%) 對人體的危害程度0,5 0,0.8 無癥狀5,10 0.8,1.6 無癥狀10,20 1.,63.2 尚可20,30 3.2,4.8 注意30,40 4.8,6.4 危險40,50 6.4,8.0 較危險50,60 8.0,9.6 很危險，60 ，9.6 極危險 2.1.2 碳?xì)浠衔?(hc) hc與 co 一樣，也是一種不完全燃燒的產(chǎn)物，與過量空氣系數(shù)有密切關(guān)系。但即使在空氣系數(shù)

11、? l 的條件下，也會產(chǎn)生很高的hc排放，這是因為hc化合物還有淬熄和吸附等生成原因。hc是一種混合物，成分非常復(fù)雜。當(dāng)hc濃度較高時，會使人出現(xiàn)頭暈、惡心等中毒癥狀。特別是hc化合物中的烯在大氣上空 , 和 no2混合在一起，經(jīng)強(qiáng)烈的日光照射后，起光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的高濃度臭氧、醛等煙霧狀物質(zhì),對人的眼睛、呼吸器官 ( 喉、眼、鼻等黏膜 )及皮膚有強(qiáng)烈的刺激性，甚至可能致癌。而且，它還使生態(tài)環(huán)境遭到破壞, 嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的生長 , 使農(nóng)業(yè)減產(chǎn) , 因此hc它成為汽車尾氣排放的第二公害。 2.1.3 氮氧合化物 (nox) nox 是 no和 n02的總稱，它是發(fā)動機(jī)在大負(fù)荷工作時，高溫高壓燃?xì)?/p>

12、中少量氮被氧化成 no 、no2等氮氧化物。 no 占絕大部分，約占nox 總排放量的 95, 。在經(jīng)排氣管排入大氣后，緩慢地與o2反應(yīng)，最終生成 n02 。no的產(chǎn)生途徑包括高溫no 、激發(fā) no和燃料 no 。燃料 no 的生成量極小，激發(fā)no 的生成量也較少，高溫no 是主要來源。根據(jù)高溫no反應(yīng)機(jī)理，產(chǎn)生 no的三要素是溫度、氧濃度和反應(yīng)時間，即在足夠的氧濃度的條件下，溫度越高和反應(yīng)時間越長，則no的生成量越大。在氮氧化合物中 no與血液中的血紅蛋白的結(jié)合能力比co還強(qiáng), 容易使人們中毒而死亡。no2 是一種褐色有強(qiáng)烈毒性的氣體，刺激人的眼睛和呼吸道引起喘息、支氣管炎及肺氣腫等，同時n

13、ox 也是光化學(xué)煙霧的組成成分, 成為汽車尾氣排放的第三公害。2.1.4 二氧化硫 (so2) so2是無色氣體，有強(qiáng)烈的氣味，對咽喉、眼睛、和上呼吸道有強(qiáng)烈的刺激作用，對人的健康有害。特別是硫的氧化物及其它酸性氣體溶于雨中，會形成酸雨，使湖泊水酸化、土壤酸化，大片森林和植物枯死。燃料中含硫的氧化物，在燃燒后幾乎全部轉(zhuǎn)化為so2 ，其中一部分氧化成so3 ，并與水反應(yīng)形成硫酸，再轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。4 2.1.5 二氧化碳 (co2) co2是無色無味的氣體，呈弱酸性。低含量的co2 對人體無害，但隨著其含量的增加，對人的肌體有影響。當(dāng)co2含量很高且有 o2時，以麻痹作用為主 ; 在缺o2狀態(tài)下，

14、作為刺激性氣體對皮膚和粘膜起作用。co2是烴類燃燒的必然產(chǎn)物。co2對人體的影響見表2-2。表 2-2 co2 對人體的影響2 體積含量對人體的影響 co ，2.5 維持 1h(小時)無影響3 呼氣深度增加4 頭部重壓感、頭痛、血壓升高、脈搏遲緩、嘔吐等6 呼吸劇烈增加8,10 迅速出現(xiàn)意識不清、發(fā)汗時出現(xiàn)呼吸停止，導(dǎo)致死亡20 數(shù)秒鐘內(nèi)中樞神經(jīng)機(jī)能喪失30 立即死亡2.1.6 固體懸浮顆粒固體懸浮顆粒的成分很復(fù)雜，并具有較強(qiáng)的吸附能力，可以吸附各種金屬粉塵、強(qiáng)致癌物和病源微生物等。固體懸浮顆粒隨呼吸進(jìn)入人體肺部，以碰撞、擴(kuò)散、沉積等形式滯留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系統(tǒng)疾病。當(dāng)懸浮顆粒積累

15、到臨界濃度的時候，便會激發(fā)形成惡性腫瘤。此外，懸浮顆粒物還能直接接觸皮膚和眼睛，堵塞皮膚的毛囊和汗腺，引起皮膚炎和眼結(jié)膜炎，嚴(yán)重的可造成角膜損傷，因此也成為汽車尾氣排放中不可忽視的公害。除上述汽車尾氣排放污染物外，汽車尾氣污染還有游離碳( 黑煙) 、四乙基鉛、臭味等物質(zhì)，它們對人體呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)都非常有害。2.2 汽車排放污染的危害綜上所述 : 汽車尾氣排出的污染 , 給人類健康造成了嚴(yán)重的威脅。因此，汽車尾氣污染可總結(jié)為以下三點: 1) 城市溫度急劇增高二氧化碳?xì)怏w被稱為溫室氣體，一旦進(jìn)入空氣中，一方面可產(chǎn) ( 生溫室效應(yīng)，促進(jìn)氣溫升高; 另一方面破壞地球的保護(hù)層- 臭氧層，讓

16、陽光直接照射地球表面，加速氣溫升高。 (2) 危害人體健康氮氧化物、鉛化物進(jìn)入肺部和血液，極大地?fù)p害了呼吸系統(tǒng)，造成各種疾病，對人們的身體健康構(gòu)成危害。(3) 地球氣候不正常出現(xiàn)酸雨、黑雨等現(xiàn)象，影響各地區(qū)的氣候。5 第三章 我國汽車尾氣危害的主要原因 3.1 汽車排放性能差 , 汽車保養(yǎng)及淘汰制度不嚴(yán)格據(jù)了解，我國新車單車排放污染物為先進(jìn)國家的5 倍，再加上沒有完善和嚴(yán)格的汽車維修制度和舊車淘汰制度, 失修和老、舊車運營十分普遍, 這就使得汽車尾氣的污染尤為嚴(yán)重。我國的汽車維修技能參差不齊，大部分汽車出現(xiàn)故障時往往不會選擇正規(guī)的維修單位進(jìn)行維修，而是選擇一些花費比較少的維修店進(jìn)行維修，雖然在

17、修理后汽車能夠達(dá)到正常行駛的目的，但汽車的性能明顯降低，汽車尾氣的排放顯著增加，這就使得對環(huán)境造成危害越來越嚴(yán)重。3.2 汽車保有量增加過快 , 而且集中在城市“十一五”期間，我國機(jī)動車保有量由1.18 億輛增加到 1.9 億輛，平均每年增長 10% 。其中，汽車保有量由3088萬輛增加到 7721.7 萬輛，增加了 150% 。汽車保有量的快速增加無疑會加重汽車污染物的排放量，給環(huán)境污染的治理造成更大的壓力。而且城市車輛的集中，也必要導(dǎo)致汽車在行駛時排放量的增加。3.3 我國汽車燃油能耗標(biāo)準(zhǔn)落后目前，在節(jié)能減排日益成為全社會共識的背景下，我國的油耗標(biāo)準(zhǔn)制度建設(shè)與歐美等發(fā)達(dá)國家差距明顯，我國應(yīng)

18、當(dāng)進(jìn)一步了解國際風(fēng)向標(biāo)，加快與國際接軌的步伐。2005年底，國家六部委聯(lián)合發(fā)出關(guān)于鼓勵發(fā)展節(jié)能環(huán)保小排量汽車的意見，對小排量汽車發(fā)展有所促進(jìn);2007 年，國家標(biāo)準(zhǔn)委又發(fā)布輕型商用車輛燃料消耗量限值強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，這是我國第一個控制輕型商用車輛燃料消耗量的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。按乘用車燃料消耗量限值國家標(biāo)準(zhǔn)，對于新開發(fā)車型，要求從2005年 7 月 1日實施第一階段限值， 2008 年 1 月 1 日執(zhí)行第二階段限值 ; 對于在產(chǎn)車型，要求從 2006 年 7 月 1 日執(zhí)行第一階段限值， 2009年 1 月 1 日起執(zhí)行第二階段限值。第二階段的限值時間、是在第一階段限值基礎(chǔ)上加嚴(yán)約10% ，但依然落后

19、于 2002 年世界各國轎車的平均油耗水平。值得注意的是，我國第三階段油耗標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)考慮到與國際對接的因素。第三階段油耗值實施過程將允許車企采取逐年改善的方式，最終達(dá)到要求，以此減輕汽車企業(yè)的負(fù)擔(dān)。比如從2012 年開始為導(dǎo)入期， 2012年到 2014年企業(yè)燃料量將分別給予高于車型油耗目標(biāo)值9% 、6% 、3% 的靈活性， 2015 年及以后完全實施。節(jié)能減排是全社會的責(zé)任，不能因為要發(fā)展自主品牌就可以放松?？傮w上來講，我國的油耗標(biāo)準(zhǔn)要求較松，這就需要我國的油耗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步與國際接軌。3.4 公民對汽車尾氣排放危害的意識淡薄盡管國家規(guī)定汽車都要安裝尾氣凈化裝置，但逃避安裝的車輛仍在多數(shù)，一方面可

20、能是費用問題，雖然我國汽車保有量逐年增加，汽車配件市場越來越完善，但因為我國技術(shù)方面的局限性，我國的汽車配件價格仍居高不下，這些配件不乏有關(guān)汽車尾氣排的相關(guān)配件，但車主往往出于自身利益的考慮，在選配一些凈化汽車尾氣的配件時往往不愿購買，這就使得汽車尾氣排放造成的危害難以控制。另一方面還跟車主環(huán)保意識淡薄有關(guān)，在汽車的使用過程中，有些車主的汽車在排放方面明顯不合格，但在汽車年檢時往往通過改變汽車怠速的方法來應(yīng)付檢查，另外對于一些報廢的車輛，一些人員通過改裝進(jìn)行二次銷售，這些車輛不但在技術(shù)上明顯不合格，而且尾氣排放對環(huán)境造成的危害非常嚴(yán)重，對人們的身體健康也造成了嚴(yán)重影響。6 第四章 影響汽車尾氣

21、排放因素分析4.1 燃油對排放的影響汽油是汽車發(fā)動機(jī)的主要燃料，在汽油機(jī)的工作過程中，要求其燃料供給系統(tǒng)在一個極短時間里，將汽油和空氣充分混合并配制成合適比例的可燃混合氣。保證汽油機(jī)能在各種條件下可靠起動、平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、正常燃燒，充分發(fā)揮汽油機(jī)的使用性能。 4.1.1 辛烷值的影響辛烷值是表示點燃式發(fā)動機(jī)燃料爆抗性的一個約定數(shù)值。在規(guī)定條件下的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)試驗中，通過與標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較來測試，采用和被測燃料具有相同抗暴性的標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)表示。汽油的辛烷值不僅對汽油機(jī)的排放有一定的影響，而且還直接關(guān)系到是否發(fā)生爆燃。辛烷值是表示汽油抗爆的指標(biāo)。在汽油機(jī)燃燒中，隨著壓縮比及氣缸內(nèi)氣體溫度的

22、不斷升高，可能出現(xiàn)一種不正常的自燃現(xiàn)象，稱謂爆燃。汽油的辛烷值越高，則抗爆燃的能力越強(qiáng)，辛烷值低則易產(chǎn)生爆燃，并增加 nox 排放量，特別在較稀混合氣的情況下更加顯著。事實上，由于爆燃對發(fā)動機(jī)有破壞作用，所以引起nox 劇增的強(qiáng)爆燃情況是在實際使用中不允許發(fā)生的, 從另外一方面來看，較低的辛烷值限制了發(fā)動機(jī)的壓縮比，導(dǎo)致燃油消耗率上升，總污染物排放量也隨之上升，對環(huán)境危害也有所增加。眾所周知，在許多情況下烯烴是汽油提高辛烷值的理想成分，但是由于烯烴的熱穩(wěn)定較差，導(dǎo)致它容易產(chǎn)生膠質(zhì)，并沉積在進(jìn)氣系統(tǒng)中，影響燃燒效果，增加排放?；顫娤N是光化學(xué)煙霧的前體物，蒸發(fā)排放到大氣中將會產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，從而

23、引起光化學(xué)污染。我國許多城市在夏秋季都發(fā)生過空氣臭氧濃度超標(biāo)的光化學(xué)煙霧型空氣污染，與使用高烯烴汽油有著密切的關(guān)系，因此也應(yīng)引起重視。4.1.2 硫含量的影響硫(s) 天然存在于原油中，如果在煉油過程未進(jìn)行脫硫處理，汽油就會受其污染。硫可降低三元催化器的效率，對氧傳感器也有不利影響，進(jìn)而使汽車使用的汽油機(jī)排放增 -4-5 加，不論其發(fā)動機(jī)技術(shù)水平和狀態(tài)如何，汽油中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從10 降到 10 數(shù)量時，尾氣中的hc 、co 、nox 等均有顯著下降，高硫汽油會引起車載診斷系統(tǒng)的混亂和誤報。 4.1.3 添加劑的影響車用汽油中的可能加入多種類型的添加劑: 防止汽油爆燃的抗爆劑，如四乙基鉛、mmt

24、 等; 抑制烯烴聚合的抗氧劑，如氨基酚、烷基酚等。無鉛汽油還添加一些高辛烷值的含氧有機(jī)化合物，如mtbe 和乙醇等。汽油自身還有的氧有助于氧化汽油的不完全燃燒物co和 hc ，并降低它們的排放，當(dāng)用無反饋控制的供油系統(tǒng)時，從純烴燃料改用含氧燃料表示著混合氣變稀，也會是co和 hc的排放下降。 4.2 空燃比對尾氣的影響hc是可燃混合氣不完全燃燒或裂解的碳?xì)浠衔锛吧倭康难趸磻?yīng)的中間產(chǎn)物。co主要來自在空氣不足的情況下可燃混合氣的不完全燃燒，是汽油機(jī)尾氣中有害成分濃度最大的物質(zhì)。co2 是可燃混合氣燃燒的產(chǎn)物，它能夠反映出燃燒的效率。 隨著空燃比的增加， co的排放濃度逐漸下降， hc的排放濃

25、度兩頭高、中間低，co2 的排放濃度中間高、兩頭低。當(dāng)空燃比小于14.7:1 時，混合氣變濃，由于空氣量不足引起不完全燃燒，co 、hc的排放量增大?？杖急仍浇咏碚摽杖急?4.7:1 ，燃燒越完全， hc 、co的值越低， o2越接近于零，而 co2的值越高。而當(dāng)混合氣空燃比超過16.2:1 時，混合氣變稀，由于燃料成分過少，用通常的燃燒方式已不能正常著火，產(chǎn)生失火，使未燃hc大量排出。在理論空燃比附近，co曲線有一個拐點，當(dāng) a/f 減少時，可燃混合氣過濃，燃油無法充分燃燒，co 生成物便7 急劇增加 ; 當(dāng) a/f 增大時，氧含量充足，燃油可以充分燃燒，使co生成量減少，而且比較穩(wěn)定。圖

26、 4-1 空燃比對排放污染物的影響4.3 點火正時對尾氣的影響點火提前角對 co的排放沒有太大影響，但對hc和 nox 的影響較大，過分推遲點火會使 co沒有時間完全氧化而引起co排放量增加，但適度推遲點火可減小co排放。實際上當(dāng)點火時間推遲時，為了維持輸出功率不變需要開大節(jié)氣門，這時co排放明顯增加。隨著點火提前角的推遲，hc的含量降低，主要是因為增高了排氣溫度，促進(jìn)了 co和 hc的氧化，也由于減小了燃燒室內(nèi)的激冷面積?；鹛崆敖菍?co的生成量影響不大，但對hc和 nox 的影響較大。隨著點火提前角的增大，hc和 nox 生成物都會急劇增加，其原因與燃燒時的速度、壓力、溫度等有關(guān)，當(dāng)點火提

27、前角增大到一定值后，由于燃燒時間過短，hc和 nox 生成量便有所下降。當(dāng)然，正確的調(diào)整點火正時是非常必要的，過遲的點火提前角會使發(fā)動機(jī)動力下降，油耗增大，工作不穩(wěn)。4.4 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速對尾氣的影響發(fā)動機(jī)在怠速、減速和低速小負(fù)荷時的混合氣較濃，發(fā)動機(jī)工作循環(huán)的氣體壓力與溫度不高，混合氣的燃燒速度減慢，引起不完全燃燒，從而產(chǎn)生co 。轉(zhuǎn)速的變化對 co的排放沒有太大的影響，這是由于在排氣系統(tǒng)中的co被氧化，在正常的排氣溫度下，并不受混合氣的限制，而是取決于化學(xué)反應(yīng)的速度。提高怠速轉(zhuǎn)速，對降低怠速時的 co有一定的好處，這是由于隨著怠速轉(zhuǎn)速的提高，進(jìn)氣節(jié)流減少，進(jìn)入的空氣量增加。于是殘留氣體的稀釋程

28、度有所減小，使得燃燒改善。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高時， hc的排放有明顯的降低。原因在于轉(zhuǎn)速升高增加了汽缸中的擾流混合與渦流擴(kuò)散，又增加了排氣中擾流與混合，前者增加了氣缸內(nèi)的燃燒，增加了激冷層8 的后氧化反應(yīng)。但是高速時為了克服較高的發(fā)動機(jī)阻力，需要加大排氣容積的流量，使其排氣系統(tǒng)停的時間縮短。因此hc排放量降低且小于按濃度改變預(yù)計的結(jié)果。同時適當(dāng)?shù)奶岣甙l(fā)動機(jī)怠速轉(zhuǎn)速，對降低hc成分有好處。對于不同混合比的混合氣，轉(zhuǎn)速對nox 生成速度有著不同的影響。對于燃燒慢的較稀混合氣，在轉(zhuǎn)速提高時，由于著火落后期對于轉(zhuǎn)速的影響較小，在點火時間一定的情況下，燃燒的大部分將在膨脹過程和溫度較低時進(jìn)行，使得nox 的生

29、成速度降低。對于燃燒速度較慢的濃混合氣提高其轉(zhuǎn)速時，由于加強(qiáng)了氣體在汽缸中的擾動，加大了火焰?zhèn)鞑サ乃俣?，同時也減少了熱損失，使得nox 的生成速度相對增大。4.5 發(fā)動機(jī)負(fù)荷對尾氣的影響發(fā)動機(jī)負(fù)荷可以用與節(jié)氣門開度相關(guān)的進(jìn)氣管壓力來表示，進(jìn)氣管壓力越大( 即進(jìn)氣管真空度越低 )，發(fā)動機(jī)負(fù)荷也就越大。對 co來說，空燃比不變，功率輸出的大小對co排放沒有影響， co的排放量隨功率的輸出及空氣的消耗量的增加而增大，發(fā)動機(jī)在小負(fù)荷及大負(fù)荷工作時，所供給的混合氣均較濃，在兩種情況下co排放均比較高。例如，最大功率時，節(jié)氣門全開，供給較濃的混合氣，因此co的排放較高。當(dāng)空燃比和轉(zhuǎn)速保持不變，并按最大功率

30、調(diào)節(jié)點火提前角時改變負(fù)荷對hc的排放影響不大。這是因為影響hc排放的因素有的使hc降低，有的使它增加，結(jié)果作用恰恰相互抵消。當(dāng)進(jìn)氣管壓力在30.5kpa,81.0kpa 范圍內(nèi)時，因供給的混合氣較稀，所以 hc排放降至很低，當(dāng)進(jìn)氣管壓力超過81.0kpa 時，接近全負(fù)荷時混合氣加濃。此時 hc排放量理應(yīng)上升，但由于全負(fù)荷時，排氣溫度相應(yīng)增大，這時排氣后反應(yīng)對 hc排放的消除作用加強(qiáng)了，從而限制了hc的排放。小負(fù)荷時進(jìn)氣管壓力低，由于缸壁激冷作用的增強(qiáng)，混合氣又較濃，若進(jìn)氣管壓力低于20kpa，時還可能發(fā)生火焰?zhèn)鞑ゲ煌耆?，結(jié)果使hc排放明顯升高。例如在汽車突然關(guān)閉節(jié)氣門時，進(jìn)氣管內(nèi)液體燃料的瞬時

31、蒸發(fā)，造成高進(jìn)氣真空下的混合氣的額外加濃，也會出現(xiàn)這種情況。發(fā)動機(jī)負(fù)荷小時 (進(jìn)氣管壓力低 ) ，可使 nox 排放濃度下降。負(fù)荷減小進(jìn)氣壓力降低，發(fā)動機(jī)溫度低，殘余廢氣增加，導(dǎo)致著火落后期變大及火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p慢，這兩個因素均使燃燒時間加長，若在此時點火時間不變，則燃燒過程將更多的膨脹行程延伸，這樣就會使循環(huán)最高溫度降低而使排氣中的nox 濃度下降。第五章 我國與國外汽車排放標(biāo)準(zhǔn)對比分析 5.1 我國與國外汽車的排放標(biāo)準(zhǔn)對比為降低汽車尾氣排放對城市環(huán)境造成的危害，世界各國均采用制定汽車排放標(biāo)準(zhǔn)來限制汽車尾氣排放。目前國際上汽車排放法規(guī)主要分為三大體系，即美國排放法規(guī)、歐洲排放法規(guī)和日本排放法規(guī)

32、，其他各國基本上按照或參考這三大體系來制定本國的排放法規(guī)，我國主要參照歐洲排放法規(guī)。從表5-1 可以看出，我國汽車排放控制水平，轎車在2000 年達(dá)到國 1 號法規(guī)，在 2004 年前后達(dá)到國 2 號水平法規(guī)，2010年左右開始陸續(xù)實行國 ?標(biāo)準(zhǔn)，并在 2012年，北京率先擬執(zhí)行新車國v標(biāo)準(zhǔn)。9 表 5-1 我國與國外汽車的排放標(biāo)準(zhǔn)對比歐盟 韓國 印度 中國 新加坡1995 歐? 歐? 1996 歐? 歐? 1997 歐? 歐? 1998 歐? 歐? 1999 歐? 歐? 2000 歐? 歐? 國? 歐? 2001 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2002 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2003

33、 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2004 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2005 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2006 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2007 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2008 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2009 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 2010 歐? 歐? 歐? 國? 歐? 5.2 我國近幾年的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)2004年 7 月 1 日，全國范圍內(nèi)開始實施“國?”排放標(biāo)準(zhǔn)。2005年 12 月 30 日，北京實施“國 ?”排放標(biāo)準(zhǔn)，之前已經(jīng)上市并且通過“國?”標(biāo)準(zhǔn)的車型可以延遲1 年安裝 obd 。2006年 1 月 1 日，北京在全國范圍內(nèi)率先實施“國?”排放

34、標(biāo)準(zhǔn)。2006年 7 月 31日，上海市環(huán)保局宣布，上海公交與出租車行業(yè)率先實施“國?”排放標(biāo)準(zhǔn)。2006年 9 月 1 日，中央國務(wù)院正式批準(zhǔn)廣州實行“國?”標(biāo)準(zhǔn)。2006年 12 月 1 日，北京全面禁止在京銷售未安裝obd 的新車。2007年 7 月 1 日，全國范圍內(nèi)開始實施“國?”排放標(biāo)準(zhǔn)。2008年 1 月 1 日，“國 ?”燃油在北京上市。2008年 1 月 1 日，在全國范圍內(nèi)對重型汽車上牌執(zhí)行“國?”排放標(biāo)準(zhǔn)。2008年 7 月 1 日，在全國范圍內(nèi)對輕型汽車上牌執(zhí)行“國?”排放標(biāo)準(zhǔn)。2010年 12 月 21 日，環(huán)境保護(hù)部表示，國 ?車用燃油的標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺，無法確保在全國

35、范圍內(nèi)供應(yīng)相應(yīng)車用燃油，經(jīng)有關(guān)部門商討，對機(jī)動車國?標(biāo)準(zhǔn)實施日期進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。北京擬 2012 年實行新車國 v排放標(biāo)準(zhǔn)。5.3 美國汽車排放標(biāo)準(zhǔn)美國是世界上最早執(zhí)行排放法規(guī)的國家，也是排放法規(guī)最嚴(yán)格的國家。美國的汽車排放法規(guī)分為聯(lián)邦排放法規(guī)即環(huán)境保護(hù)局(epa)排放法規(guī)和加利福尼亞州空氣資源局 (carb) 排放法規(guī)兩個標(biāo)準(zhǔn)。美國加州 1960 年開始立法控制汽車排氣污染物，在1963 年美國政府頒布大氣凈化10 法當(dāng)年，加州便開始了控制曲軸箱燃油蒸發(fā)物排放;1966 年加州頒布實施“7工況法”汽車排放法規(guī)，1968年聯(lián)邦采用“7 工況法”控制汽車的排放物;1970 年加州開始控制轎車燃油蒸

36、發(fā)物排放，美國聯(lián)邦政府從1970 年開始制定了一系列車輛排放控制法規(guī)， 1972年采用 la-4c(fpt-72)測試循環(huán)，并增加對nox 的控制，1975年改用 la-4ch(fpt-75)測試循環(huán) ; 從 1975 年起到 80 年代，美國排放法規(guī)大幅度加嚴(yán)，特別強(qiáng)化對nox 的限值，同時也提高對hc和 co的控制。 1990年美國國會對大氣凈化法做了重大修訂，對汽車排放提出了更高的要求。1994年加利福尼亞州制定了低污染汽車排放法規(guī)，將輕型車分為了過渡低排放車(tlev)、低排放車(lev)、超低排放車 (ulev)和零排放車 (zev)，并且規(guī)定從 1998 年起銷售到加州的輕型車必須

37、有2% 為無污染排放 ( 零排放 ) ，2001 年為 5% ，2003 年達(dá)到 10% 。同時計劃在 2004 年進(jìn)一步強(qiáng)化汽車排放法規(guī)(sulev),限值為 ulev的 1/4 。表 5-2 是聯(lián)邦輕型車排放標(biāo)準(zhǔn)。表 5-2 美國聯(lián)邦輕型車排放控制標(biāo)準(zhǔn)實施年份測試循環(huán) co hc nox 1993 84 10.6 4.1 1995 7 工況法 51 6.3 1999 7 工況法 34 4.1 2001 ftp-72 28 3.0 3.1 2002 ftp-75 15 1.5 3.1 2004 ftp-75 7 0.41 2.0 2006 ftp-75 3.4 0.41 1.0 2007 f

38、tp-75 3.4 0.25 0.4 5.4 歐洲汽車排放標(biāo)準(zhǔn)隨著歐洲一體化進(jìn)程以及汽車保有量的不斷增加，歐洲國家從1993 年開始推行了日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，而且從1996 年起除了日本以外，歐洲共體和大部分汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國家都相續(xù)采用了聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(ece)的排放標(biāo)準(zhǔn)，這是由于此排放標(biāo)準(zhǔn)具有了實質(zhì)性的變化;ece擴(kuò)大了限值有害氣體排放的種類，試驗運轉(zhuǎn)循環(huán)更加接近實際使用條件，規(guī)定了汽車尾氣排放物能夠達(dá)到環(huán)保指標(biāo)的行程，確立了按汽車環(huán)保參數(shù)認(rèn)證的汽車生產(chǎn)穩(wěn)定性和質(zhì)量監(jiān)督統(tǒng)計的方法等。汽車排放歐洲?號標(biāo)準(zhǔn) (簡稱歐 ?)是通過對 ecer83 進(jìn)行了 2 此修改后形成的更加嚴(yán)格的排放法規(guī)

39、，它于 1993 年正式生效。汽車排放歐洲?號標(biāo)準(zhǔn)( 簡稱歐 ?)從 1996 年開始正式在歐洲實施，該標(biāo)準(zhǔn)對使用無鉛汽油和柴油汽車的排放限值變得更加嚴(yán)格，它既規(guī)定電噴汽油機(jī)和使用氣體燃料以及雙燃料汽車排放的測定方法外，又對生產(chǎn)一致性采用了新的檢查辦法。 2000年起開始實施歐 ?標(biāo)準(zhǔn)。 2005 3。 年開始實施歐 ?標(biāo)準(zhǔn)。2008年起開始實施歐 ?標(biāo)準(zhǔn)。各階段排放標(biāo)準(zhǔn)如表5- 11 表 5-3 歐洲汽車排放標(biāo)準(zhǔn)汽油機(jī) 柴油機(jī)年份 co nox hc nox pm 1986年 1.5 4.6 1989年 14.0 0.5 1992年(歐?) 2.8 1.0 8.0 0.36 1996年(歐?

40、) 2.3 0.3 8.0 0.25 2000年(歐?) 2.3 0.15 0.2 5.0 0.10 2005年(歐?) 1.0 0.08 0.1 5.0 0.02 2008年(歐?) 2.0 0.02 第六章 我國汽車尾氣排放的檢測隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車保有量急劇增加。汽車排除的廢氣對大氣已構(gòu)成危害，它惡化了人類的生存環(huán)境，影響了人們的身體健康，已發(fā)展為嚴(yán)重的社會問題。監(jiān)督并檢測汽車排放污染的濃度，已成為汽車汽車性能檢測中重要的檢測項目。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的汽車尾氣排放檢測設(shè)備種類很多，我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定汽油機(jī)采用不分紅外線 co和 hc氣體分析儀，柴油機(jī)采用濾紙式煙度計。6.1 汽油機(jī)尾氣檢

41、測隨著我國汽車保有量的增加，汽車尾氣的排放也逐年增加，而在汽車保有量的增加中汽油車的增加尤為明顯，以此對汽油機(jī)的汽車進(jìn)行尾氣檢測就顯得尤為重要。 6.1.1 汽油機(jī)尾氣檢測設(shè)備在汽車的檢測時，汽油機(jī)采用不分光紅外線co和 hc氣體分析儀，如圖 6-1，它是圖 6-1 不分光紅外線 co 和 hc氣體分析儀1- 導(dǎo)管 2- 濾清器 3- 低濃度取樣探頭 4- 高濃度取樣探頭 5-co 指示儀表12 6-hc指示儀表 7- 標(biāo)準(zhǔn) hc氣樣瓶 8- 標(biāo)準(zhǔn) co氣體瓶 一種能從汽車排氣管中采集氣樣，并對其中所含的co和 hc氣體的濃度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測的儀器, 汽車尾氣中的co和 hc等氣體，都分別具有能吸

42、收一定波長范圍紅外線的性質(zhì)，而且紅外線唄吸收的程度與廢氣中co和 hc的濃度有一定的關(guān)系，濃度越高，紅外線被吸收得也越多。該儀器就是根據(jù)這一原理來檢測廢氣中co和 hc的濃度。在各種氣體混合在一起的情況下，測量值不會受到影響。不分光紅外線co和 hc氣體分析儀由廢氣取樣裝置、廢氣分析裝置、廢氣濃度指示裝置和標(biāo)準(zhǔn)裝置等組成。(1) 廢氣取樣裝置由圖 6-2 可以看出，廢氣取樣裝置由取樣頭、導(dǎo)管、水分離器和泵組成。先由取樣頭、導(dǎo)管和泵從汽車的排氣管里采集廢氣，經(jīng)濾清器和水分離器把廢氣中的碳渣、炭塵和水分除掉，再將廢氣送入分析裝置。圖 6-2 廢氣在分析儀內(nèi)的流動路線1- 導(dǎo)管 2- 濾清器 3-

43、低濃度取樣探頭 4- 高濃度取樣探頭 5-co 指示儀表6-hc指示儀表 7- 標(biāo)準(zhǔn) hc氣樣瓶 8- 標(biāo)準(zhǔn) co氣體瓶 (2) 廢氣分析裝置廢氣分析裝置由紅外線光源、氣樣室、旋轉(zhuǎn)扇輪和傳感器等組成。該裝置按不分紅外線分析法，從來自取樣裝置的多種成分的廢氣中，測量出co和 hc的濃度，并以電信號的形式輸送給濃度指示裝置。圖6-3 為廢氣 分析裝置的結(jié)構(gòu)原理簡圖。圖 6-3 不分光紅外線氣體分析儀結(jié)構(gòu)原理圖1- 主放大器 2- 指示儀表 3- 廢氣入口 4- 測量氣樣室 5- 排氣口6,7- 紅外線光源 8- 標(biāo)準(zhǔn)氣樣室 9- 旋轉(zhuǎn)扇輪 10- 測量室13 11-電容微音器 12- 前置放大器(

44、3) 廢氣濃度指示裝置綜合式分析儀的濃度指示裝置主要由co指示裝置和 hc指示裝置組成，如圖6-4 所示。 從廢氣分析儀送來的信號，在co指示儀表上 co 濃度以體積百分比為單位，在 hc指示儀表上 hc濃度以正己烷當(dāng)量體積百分比為單位直接指示出來。儀表的指示可利用零點調(diào)整旋鈕、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整旋鈕和讀數(shù)檔位轉(zhuǎn)換開關(guān)等進(jìn)行控制。圖 6-4 不分光紅外線 co 和 hc氣體分析儀面板圖 1-hc 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整旋鈕 2-hc 零點調(diào)整旋鈕 3-hc 讀數(shù)轉(zhuǎn)換開關(guān) 4-co 讀數(shù)轉(zhuǎn)換開關(guān)5- 簡易標(biāo)準(zhǔn)開關(guān) 6-co 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整旋鈕 7-co 零點調(diào)整旋鈕 8- 電源開關(guān) 9- 泵開關(guān) 10- 流量計 11- 電源

45、指示燈 12- 標(biāo)準(zhǔn)氣樣注入口 13-co 指示表14-hc指示儀表(4) 標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)裝置是為了保持分析儀指示精度，使之能經(jīng)常顯示正確指示值的一種裝置。在分析儀上通常設(shè)有加入標(biāo)準(zhǔn)氣樣進(jìn)行校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)裝置和機(jī)械的簡易標(biāo)準(zhǔn)裝置。 6.1.2 汽油機(jī)的尾氣檢測規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)汽油機(jī)排放污染物的檢測，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)gb 7258-97機(jī)動車運行安全技術(shù)條件的規(guī)定，主要測量汽油機(jī)在怠速工況下排氣中的co和 hc的濃度。選擇怠速工況進(jìn)行檢測，是因為怠速運轉(zhuǎn)時，節(jié)氣門開度小，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低，殘余廢氣量相對增大和燃燒溫度低等，使co和 hc的濃度明顯增加。國家標(biāo)準(zhǔn) gb/t3845-93汽油車排放污染的測量怠速法中規(guī)定，

46、汽油車排放污染物的測量應(yīng)在怠速工況進(jìn)行。測量儀器應(yīng)采用不分光紅外線co和 hc氣體分析儀。汽油機(jī)尾氣排放檢測值應(yīng)符合gb 14761-93汽油機(jī)怠速污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在怠速工況下的排放值如表6-5 所示。14 表 6-5 汽油機(jī)怠速污染物排放限值hc,10-6 co(%) 四沖程 二沖程 車別輕型車 重型車 輕型車 重型車 輕型車 重型車1995年 7 月 1 日以3.5 4.0 900 1200 6500 7000 前的定型汽車1995年 7 月 1 日以4.0 4.5 1000 1500 7000 7800 前的新生產(chǎn)汽車1995年 7 月 1 日以4.5 5.0 1200 2000

47、8000 9000 前生產(chǎn)的在用汽車1995年 7 月 1 日起3.0 3.5 600 900 6000 6500 的定型汽車1995年 7 月 1 日起3.5 4.0 700 1000 6500 7000 的新生產(chǎn)汽車1995年 7 月 1 日起4.5 4.5 900 1200 7500 8000 生產(chǎn)的在用汽車6.2 柴油機(jī)尾氣檢測汽車柴油機(jī)廢氣中的有害成分雖然小于汽油機(jī)，但其廢氣總量比汽油機(jī)大，并且汽車發(fā)動機(jī)出現(xiàn)了柴油機(jī)的趨勢，因此柴油機(jī)的尾氣檢測也不容忽視。6.2.1 柴油機(jī)尾氣檢測設(shè)備柴油機(jī)的尾氣檢測設(shè)備我國規(guī)定采用濾紙式煙度計，它是用抽氣泵從柴油機(jī)中抽取一定容積的廢氣，通過一張一定

48、面積的白色濾紙，廢氣中的碳煙存留在濾紙上，使其染黑，然后通過檢測裝置中的光源發(fā)光照射被染黑的濾紙。濾紙的染黑度不同，起反射光線強(qiáng)度也不同，光電元件產(chǎn)生的電流強(qiáng)度也不同，從而指示出濾紙的染黑度，即代表柴油機(jī)的排放煙度。圖6-6 為常見濾紙式煙度計的結(jié)構(gòu)示意圖，它由廢氣取樣裝置、染黑度檢測與指示裝置和控制裝置等組成。(1) 廢氣取樣裝置廢氣取樣裝置由取樣探頭、抽氣泵和取樣軟管等組成。取樣探頭有臺架用和整車試驗用兩種形式。整車試驗用取樣探頭帶有散熱片，并有安裝夾具以便固定在排氣管上。取樣探頭在抽氣泵的作用下抽取廢氣。15 濾紙夾持機(jī)構(gòu)在取樣時實現(xiàn)對濾紙的夾緊和密封。當(dāng)抽氣泵抽氣時，廢氣經(jīng)濾紙進(jìn)入泵筒

49、內(nèi)，慮煙留在濾紙上并將其染黑。取樣完成后，夾持機(jī)構(gòu)松開，濾紙由進(jìn)給機(jī)構(gòu)送至染黑度檢測裝置。取樣軟管把取樣探頭與抽氣泵連接在一起。我國規(guī)定取樣軟管的內(nèi)徑為4mm ，長度為 5m 。圖 6-6 濾紙式煙度計結(jié)構(gòu)示意圖1- 排氣管 2- 進(jìn)給機(jī)構(gòu) 3- 濾紙 4- 光電傳感器 5- 只是電表- 腳踏開關(guān) 7- 電磁閥 8- 抽氣泵 9- 濾紙卷 10- 取樣探頭 6 (2) 染黑度檢測與指示裝置染黑度檢測與指示裝置如圖6-7 所示，它由光源 ( 白紙燈泡 )、光電元件 ( 環(huán)形硒電 池) 和指示電表等組成。它是根據(jù)光學(xué)反射作用，由光源的光線射向已被碳煙染黑的濾紙，光源一部分被黑色碳煙吸收，一部分被被

50、濾紙反射至光電元件，從而產(chǎn)生相應(yīng)的光電流。檢測裝置都備有供標(biāo)定或校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)煙樣。圖 6-7 染黑度檢測與指示裝置結(jié)構(gòu)示意圖1- 電源 2- 指示儀表 3- 光源 4- 光電元件 5- 濾紙 6.2.2 柴油機(jī)的尾氣檢測規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)柴油機(jī)的尾氣主要為碳煙，柴油機(jī)尾氣的檢測，是依據(jù)gb 7258-97機(jī)動車運行安全技術(shù)條件的規(guī)定，引用gb 14761.6-93柴油機(jī)自由加速煙度排放標(biāo)準(zhǔn)，測量柴油機(jī)發(fā)16 動機(jī)在自由加速工況下煙度排放值。選擇加速工況進(jìn)行檢測，是因為柴油機(jī)發(fā)動機(jī)在全負(fù)荷和加速工況時排出的黑煙最有典型性。gb/t3846-93柴油機(jī)自由加速煙度的測量濾紙煙度法規(guī)定，測量儀器采用濾紙式煙度

51、計。所謂自由加速濾紙式煙度是指在自由加速工況下，從發(fā)動機(jī)排氣管抽取規(guī)定長度的排氣柱所含的碳煙，使規(guī)定面積的清潔濾紙染黑的程度，單位為fsn 。自由加速工況是指發(fā)動機(jī)處于怠速工況，將加速踏板迅速踩到底，維持4s 后松開。柴油機(jī)尾氣排放檢測值應(yīng)符合gb 14761.6-93柴油機(jī)自由加速煙度排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，自由加速工況下的排放值見表6-8。表 6-8 柴油機(jī)自由煙度排放限值車別 煙度值1995年 7 月 1 日以前的定型汽車 4.0 1995年 7 月 1 日以前的新生產(chǎn)汽車 4.5 1995年 7 月 1 日以前生產(chǎn)的在用汽車 5.0 1995年 7 月 1 日起的定型汽車 3.5 1995年

52、7 月 1 日起的新生產(chǎn)汽車 4.0 1995年 7 月 1 日起生產(chǎn)的在用汽車 4.5 第七章 我國汽車尾氣治理的對策控制汽車尾氣排放是一項龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，他與汽車的設(shè)計、制造、使用、維護(hù)保養(yǎng)、燃油品質(zhì)等都有直接的聯(lián)系，同時也與城市交通管理有著密切相關(guān)，要抓住每一個影響汽車污染排放的環(huán)節(jié)，才能使汽車污染排放得到有效地控制。7.1 改進(jìn)燃料品質(zhì)燃料的品質(zhì)與汽車發(fā)動機(jī)的燃燒過程和燃燒效果有著直接的關(guān)系，改進(jìn)燃料品質(zhì)是控制汽車尾氣污染相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)之一?，F(xiàn)在采用的提高燃油質(zhì)量的方法主要有三種 : 改進(jìn)煉油工藝、合理選用燃油添加劑、推行待用燃料。7.1.1 改進(jìn)煉油工藝要嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)就必須使用

53、符合要求的優(yōu)質(zhì)燃油, 這樣才能從根本上減少其中有害物的含量 , 同時保證三元催化系統(tǒng)能有效地工作。目前國內(nèi)已有部分煉廠采用了催化重整和燃料油加氫工藝, 大大減少了油品中不飽和烴和有害元素的含量, 其中硫含量可以從 500mg / l 下降到 30mg/ l。隨著國產(chǎn)原油中重質(zhì)油的比例逐年增加,重油催化裂化汽油的份額將提高, 為此燃料油加氫技術(shù)無疑是從根本上解決問題的有力武器 , 但項目投資大見效慢 , 而且增加燃油成本 , 只能逐步推廣。7.1.2 合理選用燃油添加劑從 20 世紀(jì) 90 年代初 , 市場上就出現(xiàn)了能夠節(jié)省燃油、改善尾氣排放的燃油添加劑之類產(chǎn)品。由于其技術(shù)相對簡單, 附加值高

54、, 國內(nèi)很快出現(xiàn)了較多品牌, 產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊 , 17 大多含有硫、氮等元素。例如含鉛汽油，它是一種低號汽油抗爆劑，隨著燃料的燃燒后排入大氣，通過呼吸及食物鏈進(jìn)入人體，并沉積在體內(nèi)，引起各種疾病，特別是對兒童和孕婦的危害最大。我國已經(jīng)在2000 年 7 月 1 日起全面禁止使用含鉛汽油，另外還要對汽油中的硫含量、烯烴和芳香烴含量以及飽和蒸汽量給予嚴(yán)格控制，以減少有害氣體的生成，減少汽油的蒸發(fā)。添加這樣的助燃劑雖然起到了助燃的作用 , 節(jié)省燃油 , 并且會減少部分 co和 ch的含量 , 但往往又會增加尾氣中危害更嚴(yán)重的 so2和 nox 的含量 , 此外有的添加劑甚至含金屬元素, 危害發(fā)動機(jī)

55、的安全，因此在使用的過程中要慎之又慎。 7.1.3 推行待用燃料用天然氣或者液化石油等氣體作為燃料來代替汽油，柴油。由于氣體燃燒含有硫、氮等雜質(zhì)少，燃燒完全，可顯著減少汽車污染物的排放，而且燃料系統(tǒng)時封閉的，不存在燃料蒸發(fā)現(xiàn)象，因此受到廣泛的歡迎。近年國內(nèi)推行代用燃料改造, 對象主要為公共汽車和出租車。使用液化天然氣(lng)和液化石油氣 (lpg)為燃料的汽車經(jīng)過系統(tǒng)合理調(diào)整匹配,hc和 co 的排放量要比同等技術(shù)的汽油車低, 但改造后的車輛會出現(xiàn)動力下降的現(xiàn)象。另外, 在汽車改造的同時應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)加氣站的建設(shè), 加強(qiáng)駕駛?cè)藛T的環(huán)保意識 , 使之能夠自覺地多用代用燃料 , 少用汽油、柴油。 7.

56、2 嚴(yán)格執(zhí)行廢氣排放的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方便準(zhǔn)與法規(guī)通過法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)來約束汽車生產(chǎn)廠家和改造維修廠家，以此來推動汽車制造的水平，我國就開始加大控制汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的力度實施了相當(dāng)于歐?標(biāo)準(zhǔn)的國家第一階段排放標(biāo)準(zhǔn) (簡稱“國 ?”)， 2004年開始實施相當(dāng)于歐 ?標(biāo)準(zhǔn)的第二階段排放標(biāo)準(zhǔn) ( 簡稱“國 ?”)，2010年后各地區(qū)陸續(xù)實施相當(dāng)于歐?標(biāo)準(zhǔn)的第三階段排放標(biāo)準(zhǔn)( 簡稱“國 ?”)。這些標(biāo)準(zhǔn)的實施將會使汽車尾氣排放的污染快速減少。7.3 汽車生產(chǎn)過程中的技術(shù)改進(jìn)在汽車生產(chǎn)制造過程中各大汽車制造商通過相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)來減少污染物的排放，如在渦輪增壓技術(shù)、三元催化轉(zhuǎn)化裝置、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、電子燃油噴射技

57、術(shù)等，使得在汽車的生產(chǎn)源頭上對廢氣排放進(jìn)行控制。7.3.1 渦輪增壓技術(shù)渦輪增壓器是一種利用發(fā)動機(jī)排氣中的剩余能量來工作的空氣泵。廢氣驅(qū)動渦輪葉輪總成，它與壓氣機(jī)葉輪相連接。當(dāng)渦輪增壓器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，大量的壓縮空氣被輸送到發(fā)動機(jī)的燃燒室里。由于增加了壓縮空氣的重量，就可以使更多的燃油噴入到發(fā)動機(jī)里去，使發(fā)動機(jī)在尺寸不變的條件下而產(chǎn)生更多的功率。7.3.2 三元催化轉(zhuǎn)化裝置三元催化器，是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中最重要的機(jī)外凈化裝置，它可將汽車尾氣排出的 co 、hc和 nox 等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。當(dāng)高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，三元催化器中的凈化劑將增強(qiáng)co 、

58、hc和 nox 三種氣體的活性，促使其進(jìn)行一定的氧化- 還原化學(xué)反應(yīng)，其中co在高溫下氧化成為無色、無毒的二氧化碳?xì)怏w;hc化合物在高溫下氧化成水 (h20)和二氧化碳 ;nox還原成氮氣和氧氣。三種有害氣體變成無害氣體，使汽車尾氣得以凈化。7.3.3 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)就是發(fā)動機(jī)控制電腦即ecu 根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷(節(jié)氣門開度) 、溫度、進(jìn)氣流量、排氣溫度控制電磁閥適時地打開，進(jìn)氣管真空度經(jīng)電磁閥進(jìn)入 egr 閥真空膜室，膜片拉桿將egr 閥門打開，排氣中的少部分廢氣經(jīng)egr 閥進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，與混合氣混合后進(jìn)入氣缸參與燃燒。少部分廢氣進(jìn)入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時氣缸中

59、的溫度，因nox 是在高溫富氧的條件下生成的，故抑制了 nox 的生成，從而降低了廢氣18 中的 nox 的含量。但是，過度的廢氣參與再循環(huán)，將會影響混合氣的著火、性能，從而影響發(fā)動機(jī)的動力性，特別是在發(fā)動機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時，再循環(huán)的廢氣會明顯地影響發(fā)動機(jī)性能。所以，當(dāng)發(fā)動機(jī)在怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時， ecu 控制廢氣不參與再循環(huán)，避免發(fā)動機(jī)性能受到影響; 當(dāng)發(fā)動機(jī)超過一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達(dá)到一定的溫度時，ecu 控制少部分廢氣參與再循環(huán)，而且，參與再循環(huán)的廢氣量根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及廢氣溫度的不同而不同，以達(dá)到廢氣中的 nox 最低，從而減少汽車尾氣的排放。 7.3.4 電

60、子燃油噴射技術(shù)汽油噴射系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制的傳感器是氧傳感器，使用氧傳感器的發(fā)動機(jī)必須使用無鉛汽油。反饋控制(閉環(huán)控制 )是在排氣管上加裝氧傳感器，根據(jù)排氣中氧含量的變化，測定出進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒室混合氣的空燃比值，把它輸入計算機(jī)與設(shè)定的目標(biāo)空燃比值進(jìn)行比較，將誤差信號經(jīng)放大器控制電磁噴油器噴油量，使空燃比保持在設(shè)定目標(biāo)值附近。因此，閉環(huán)控制可達(dá)到較高的空燃比控制精度，并可消除因產(chǎn)品差異和磨損等引起的性能變化，工作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。但是，為了使三元催化裝置對排氣凈化處理達(dá)到最佳效果，閉環(huán)控制的汽油噴射系統(tǒng)只能運行在理論空燃比 14.7 附近很窄的范圍內(nèi)。因此對特殊的運行工況，如啟動、暖機(jī)、怠速、